大规模铌酸锂光子集成系统的超快激光光刻研究进展

作者:黄金鑫; 陈锦明; 刘招祥; 宋吕斌; 王冠华; 孙超; 伍荣波; 林锦添; 方致伟; 张海粟; 王哲; 齐家; 汪旻; 程亚
来源:科学通报, 2024, 69(12): 1528-1539.

摘要

飞秒光刻辅助化学机械刻蚀技术(photolithography assisted chemo-mechanical etching, PLACE)实现了在薄膜铌酸锂(thin-film lithium niobate, TFLN)上高品质大规模光子集成电路(photonic integrated circuit, PIC)的制造,并推动了光子集成电路重大应用领域的持续发展,产生了一系列高性能PIC应用,诸如高Q微谐振器、低损耗波导、波导放大器、阵列波导光栅(arrayed waveguide grating, AWG)和电光(electro-optic, EO)可调谐/可编程光子器件等.针对PIC器件和光刻系统的大规模生产,本文介绍了一种超高速高分辨率激光光刻制造系统,采用高重复频率飞秒激光器和高速多边形激光扫描仪,可实现200 nm分辨率下4.8 cm2/h的光刻制造效率,并且展示了基于TFLN光子器件的晶圆级制造、晶圆级微电极结构等的应用.